提要:文中運(yùn)用考慮非期望產(chǎn)出的SBM模型對(duì)中國(guó)三大城市群53個(gè)城市全要素能源技術(shù)效率和全要素能源相對(duì)效率進(jìn)行測(cè)算，在此基礎(chǔ)上對(duì)其節(jié)能潛力與減排潛力進(jìn)行分析，并運(yùn)用二維矩陣法探索各城市節(jié)能減排實(shí)施路徑。研究表明:三大城市群全要素能源效率整體偏低，全要素能源技術(shù)效率與全要素能源相對(duì)效率大致上呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系;三大城市群節(jié)能潛力與減排潛力總體上處于較高水平，減排潛力遠(yuǎn)大于節(jié)能潛力，其中城市群之間呈現(xiàn)"京津冀>長(zhǎng)三角>珠三角"的分布;三大城市群53個(gè)城市分別落在節(jié)能減排潛力狀態(tài)矩陣的A、B、C區(qū)域，B區(qū)域的城市可以選取單邊突破式節(jié)能減排實(shí)施路徑，C區(qū)域的城市可以選取漸進(jìn)式和飛躍式兩種節(jié)能減排實(shí)施路徑。

　　關(guān)鍵詞:全要素能源效率;節(jié)能減排潛力;中國(guó)三大城市群;非期望SBM模型

　　改革開(kāi)放40年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了飛速的發(fā)展，但由此帶來(lái)的高污染高排放問(wèn)題受到了世界的廣泛關(guān)注。面對(duì)嚴(yán)峻的資源環(huán)境壓力，節(jié)能減排被提升到前所未有的高度。京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角城市群作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心區(qū)域，其節(jié)能減排水平直接關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。早期關(guān)于能源效率的研究，學(xué)者們多是在單要素框架下對(duì)能源效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中重要的指標(biāo)即為能源強(qiáng)度和能源生產(chǎn)率[1-2]，但該方法忽略了能源消費(fèi)中多種投入要素之間的替代性。鑒于此，由Hu和Wang提出的全要素能源效率評(píng)價(jià)得到了廣泛的應(yīng)用[3]。

　　全要素能源效率的測(cè)算主要有隨機(jī)前沿分析(SFA)和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)兩種主流方法。從現(xiàn)有文獻(xiàn)來(lái)看，采用SFA方法對(duì)全要素能源效率的研究主要集中于國(guó)家、省際、行業(yè)及城市等層面。如史丹、趙金樓等應(yīng)用SFA方法對(duì)中國(guó)各省全要素能源效率進(jìn)行測(cè)算，發(fā)現(xiàn)各省能源效率存在顯著差異，差別化的政策設(shè)計(jì)有利于縮小區(qū)域間差異[4-5]。

　　李玉婷和劉祥艷對(duì)中國(guó)分區(qū)域工業(yè)單要素能源效率和全要素能源效率進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)兩種測(cè)算方法得出的效率值存在較大差距[6];Hu和Honma通過(guò)SFA方法對(duì)14個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家10個(gè)工業(yè)行業(yè)的全要素能源效率進(jìn)行研究，結(jié)果表明大多數(shù)國(guó)家工業(yè)行業(yè)能源效率較低，存在較大的改善空間[7];陳龍和李金昌對(duì)中國(guó)地級(jí)以上城市的全要素能源效率進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)東部沿海城市能源效率較高[8];楊莉莉和邵帥運(yùn)用SFA方法對(duì)長(zhǎng)三角城市群14個(gè)城市的全要素能源效率增長(zhǎng)率進(jìn)行測(cè)算及分解，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)三角城市群能源效率呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)[9]。

　　利用DEA方法對(duì)全要素能源效率的研究與采用SFA方法的研究具有一定的相似性，主要集中于全要素能源效率的測(cè)算及其差異性、影響因素、收斂性等方面[10-13]。關(guān)于城市群層面的研究，吳巧生和李慧對(duì)長(zhǎng)三角中游城市群全要素能源效率進(jìn)行測(cè)算，發(fā)現(xiàn)其全要素能源效率整體偏低[14]。

　　孟曉和孔群喜通過(guò)DEA模型對(duì)長(zhǎng)三角和珠三角城市群24個(gè)城市的工業(yè)全要素能源效率及差異性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)三角能源效率略高于珠三角城市群[15];馮博和王雪青對(duì)京津冀城市群13個(gè)城市全要素能源效率進(jìn)行測(cè)算，發(fā)現(xiàn)各城市能源效率在研究期間內(nèi)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)[16]。全要素能源效率的深入研究為節(jié)能減排潛力的研究奠定了基礎(chǔ)。

　　全要素框架下關(guān)于節(jié)能潛力與減排潛力的研究，學(xué)術(shù)界尚未得出一致性的結(jié)論。Wu、魏楚、汪克亮、范丹、余泳澤等通過(guò)DEA模型，采用省級(jí)面板數(shù)據(jù)對(duì)中國(guó)各地區(qū)全要素能源效率進(jìn)行測(cè)算，并對(duì)其節(jié)能減排潛力進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)中國(guó)整體節(jié)能減排潛力巨大[17-21];Guo、Zhu等利用M-SBM模型，對(duì)中國(guó)各省節(jié)能減排效率進(jìn)行測(cè)算，發(fā)現(xiàn)我國(guó)整體節(jié)能減排效率較低，節(jié)能潛力遠(yuǎn)大于其減排潛力[22];Wu、Miao等則基于能源效率和CO2排放效率對(duì)中國(guó)污染物的減排彈性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)相比較于節(jié)能壓力，中國(guó)的減排任務(wù)更加緊迫[23];Xu、李科等也認(rèn)為中國(guó)的減排壓力要顯著大于其節(jié)能壓力[24-25]。

　　可以看出，學(xué)者們對(duì)全要素能源效率及節(jié)能減排潛力進(jìn)行了較為全面的研究。但是SFA方法需要事先設(shè)定參數(shù)值，并且其只適合于評(píng)價(jià)單一產(chǎn)出的情況，所以通過(guò)SFA方法進(jìn)行全要素能源效率評(píng)價(jià)的研究大都未考慮非期望產(chǎn)出。而采用可以解決非期望產(chǎn)生DEA方法進(jìn)行全要素能源效率及節(jié)能減排潛力的研究多停留在國(guó)家、省際、行業(yè)及城市層面，全面衡量我國(guó)三大城市群全要素能源效率的研究較少，并且三大城市群通常是以35個(gè)城市為例[26]。

　　鑒于此，文中將研究視角延伸至中國(guó)三大城市群53個(gè)城市①，采用考慮非期望產(chǎn)出的SBM模型對(duì)三大城市群2007-2016年間全要素能源效率及節(jié)能減排潛力進(jìn)行測(cè)算，并采用二維矩陣法對(duì)各城市節(jié)能減排實(shí)施路徑進(jìn)行分析，以期為相關(guān)政策的制定提供科學(xué)的依據(jù)。

　　1研究方法及數(shù)據(jù)說(shuō)明

　　1.1研究方法

　　1.1.1全要素能源效率測(cè)算模型

　　傳統(tǒng)DEA模型是從徑向和角度兩個(gè)方面來(lái)測(cè)算效率，由于沒(méi)有考慮非期望產(chǎn)出及投入產(chǎn)出的松弛性問(wèn)題，導(dǎo)致效率測(cè)算結(jié)果不夠精確。因此，文中根據(jù)Tone提出的關(guān)于解決投入產(chǎn)出松弛性和考慮非期望產(chǎn)出的SBM模型[28]對(duì)中國(guó)三大城市群全要素能源效率進(jìn)行測(cè)算。

　　1.2指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

　　基于指標(biāo)數(shù)據(jù)的可得到性，在投入指標(biāo)的選取上，文中以勞動(dòng)力、資本存量及能源消費(fèi)作為投入指標(biāo)。在產(chǎn)出指標(biāo)的選取上，多數(shù)學(xué)者以地區(qū)GDP為期望產(chǎn)出，SO2、CO2為非期望產(chǎn)出進(jìn)行研究，但是城市層面統(tǒng)計(jì)的能源種類并不統(tǒng)一，并且各類能源消耗的詳細(xì)數(shù)據(jù)較難獲取，因此文中選取各城市GDP為期望產(chǎn)出，工業(yè)SO2排放量為非期望產(chǎn)出進(jìn)行研究，其中工業(yè)SO2排放量可以直接從《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》獲取，一定程度上增加了研究的可靠性。

　　其中，勞動(dòng)力以各城市社會(huì)從業(yè)人員總數(shù)表征;資本存量依據(jù)單豪杰[29]的做法，采用"永續(xù)盤(pán)存法"進(jìn)行估算;能源投入以各城市能源消費(fèi)總量表示。上述指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、各市統(tǒng)計(jì)年鑒及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)等統(tǒng)計(jì)資料。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1全要素能源效率分析

　　根據(jù)上述投入產(chǎn)出面板數(shù)據(jù)，采用考慮非期望產(chǎn)出的SBM模型，運(yùn)用DEASolver5.0軟件對(duì)中國(guó)三大城市群53個(gè)城市2007-2016年全要素能源技術(shù)效率(ETE)進(jìn)行測(cè)算，并通過(guò)公式(2)對(duì)全要素能源相對(duì)效率(ERE)進(jìn)行測(cè)算。

　　從總體上來(lái)看，全要素能源技術(shù)效率與全要素能源相對(duì)效率大致呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，即全要素能源技術(shù)效率高的城市，其全要素能源相對(duì)效率也較高。但也有一些城市例外，如舟山的ETE排名在前，但ERE排名卻在最后。究其原因，可能是該城市污染物的過(guò)度排放，使得目標(biāo)前沿面上能源的最優(yōu)投入大幅度減少，造成全要素能源相對(duì)效率較低。

　　而安慶情況正好相反，ETE排名靠后，ERE排名卻靠前，這意味著安慶存在較大的能源浪費(fèi)，能源利用水平低;此外，三大城市群全要素能源技術(shù)效率和全要素能源相對(duì)效率在樣本期間均值分別為0.404、0.568，處于較低水平。從城市群層面來(lái)看，三大城市群全要素能源效率存在顯著差異，呈現(xiàn)"珠三角>長(zhǎng)三角>京津冀"的發(fā)展格局，即珠三角城市群全要素能源效率最高，長(zhǎng)三角次之，京津冀城市群最低，這與苑清敏等關(guān)于三大城市群能源環(huán)境效率分布的觀點(diǎn)一致[26]。

　　造成三大城市群能源效率顯著差異的原因與各城市發(fā)展?fàn)顩r有關(guān)，珠三角城市群作為改革開(kāi)放的先行區(qū)域，在國(guó)家政策支持下，城市綜合發(fā)展水平較高，長(zhǎng)三角城市群憑借高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)化進(jìn)程和城市發(fā)展中取得重要突破。相比之下，京津冀城市群在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中面臨諸如北京大城市病、霧霾影響、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布不均等問(wèn)題，從而能源效率低于其他兩個(gè)城市群。從變動(dòng)趨勢(shì)來(lái)看，全要素能源技術(shù)效率與全要素能源相對(duì)效率呈現(xiàn)相似的變動(dòng)趨勢(shì)。值得注意的是，三大城市群能源效率在2011年之前呈現(xiàn)波動(dòng)的下降趨勢(shì)，但是2011年之后卻呈現(xiàn)緩慢的上升趨勢(shì)。

　　究其原因，可能是"十一五"規(guī)劃綱要提出節(jié)能減排新目標(biāo)，為此各城市群積極有效地調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源消費(fèi)水平，使得在"十二五"規(guī)劃的開(kāi)局之年2011年能源效率得到了提升。這與部分學(xué)者的研究結(jié)果相符，如馮博等發(fā)現(xiàn)京津冀城市群能源效率在2011年增幅達(dá)到15%[16]。

　　從城市層面來(lái)看，53個(gè)城市在研究期間內(nèi)，只有廣州每年均處在效率前沿面，其能效水平達(dá)到100%，是其他城市學(xué)習(xí)的標(biāo)桿。北京、上海、南京、深圳、佛山在研究期間內(nèi)的多數(shù)年份內(nèi)均位于前沿面上，ETE和ERE的均值都達(dá)到0.7以上，保持了相對(duì)較高的能效水平。而石家莊、承德、張家口、衡水、邢臺(tái)、邯鄲、舟山、馬鞍山、銅陵、池州10年間ETE和ERE的均值均低于0.3，這意味著在現(xiàn)有投入與技術(shù)水平下，這些城市平均每年可以節(jié)約能源、減少污染物排放并增加產(chǎn)出高達(dá)70%以上，具有相當(dāng)大的節(jié)能減排潛力。

　　2.2節(jié)能減排潛力分析

　　從上述研究可以看出，中國(guó)三大城市群全要素能源效率整體偏低，存在較大的能源損失及過(guò)度的污染物排放。因此，文中以全要素能源技術(shù)效率為基礎(chǔ)，根據(jù)公式(3)-(4)對(duì)三大城市群節(jié)能減排潛力進(jìn)行進(jìn)一步研究。

　　從總體上來(lái)看，中國(guó)三大城市群減排潛力要大于其節(jié)能潛力，這說(shuō)明相對(duì)于節(jié)能任務(wù)，三大城市群的減排任務(wù)更加緊迫，這與Wu、Xu、李科等的研究結(jié)論相一致[23-25]。就節(jié)能情況而言，研究期間內(nèi)三大城市群可實(shí)現(xiàn)的平均節(jié)能量達(dá)到995.528萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)能潛力為43.2%，這意味著在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，有超過(guò)1/3以上的能源被浪費(fèi)，能源的綜合利用水平及資源的有效配置存在較大的改善空間。就減排情況而言，53個(gè)城市在研究區(qū)間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)的SO2減排量為5.017萬(wàn)噸，減排潛力高達(dá)78.7%，存在巨大的改進(jìn)空間。從城市群層面來(lái)看，三大城市群節(jié)能潛力與減排潛力存在顯著差異，整體上減排潛力大于其節(jié)能潛力，并且城市群之間呈現(xiàn)"京津冀>長(zhǎng)三角>珠三角"的發(fā)展格局。

　　三大城市群節(jié)能潛力具備相似的變化趨勢(shì)，整體上呈現(xiàn)"先下降-后上升-再下降"的倒N型變動(dòng)趨勢(shì)。三大城市群減排潛力也具備相似的變化趨勢(shì)，整體上呈現(xiàn)"波浪型"變動(dòng)趨勢(shì)，變化幅度較大，并且其潛力值處于較高水平，究其原因，可能與近幾年頻繁爆發(fā)的霧霾天氣有關(guān)。從城市層面來(lái)看，53個(gè)城市在研究期間內(nèi)，只有廣州一直處在前沿面，其節(jié)能潛力與減排潛力均為零。

　　雖然處在前沿面上城市的節(jié)能減排潛力為零，但這并不意味著其不存在能源損失或污染物減排能力，而是相對(duì)于其他城市而言，該城市在當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)水平下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)出不變(或投入不變)的情況下能源(或污染物)的進(jìn)一步減少。從節(jié)能量的規(guī)模和節(jié)能潛力來(lái)看，唐山、石家莊、邯鄲、邢臺(tái)、馬鞍山、張家口是節(jié)能的重點(diǎn)城市，平均可節(jié)能量高達(dá)1000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上，節(jié)能潛力超過(guò)70%。

　　值得注意的是，這些城市基本屬于京津冀城市群，這從側(cè)面反映出京津冀城市群節(jié)能任務(wù)的緊迫性;從減排量的規(guī)模來(lái)看，唐山、天津、邯鄲、石家莊、寧波、東莞、邢臺(tái)、張家口是減排的重點(diǎn)城市，平均減排量達(dá)到8.5萬(wàn)噸以上，減排潛力超過(guò)80%;從減排潛力來(lái)看，除北京、上海、無(wú)錫、鹽城、廣州、深圳、佛山7個(gè)城市的減排潛力在50%以下，其余46個(gè)城市的減排潛力均在60%以上，并且其中有40個(gè)城市的減排潛力高達(dá)80%以上，這表明53個(gè)城市至少有50%的SO2屬于過(guò)度排放，存在巨大的減排空間。

　　2.3節(jié)能減排實(shí)施路徑分析

　　為了更進(jìn)一步分析各城市節(jié)能減排的工作重點(diǎn)，文中根據(jù)10年間各城市節(jié)能潛力和減排潛力的均值，以節(jié)能潛力0.6和減排潛力0.4對(duì)53個(gè)城市進(jìn)行等級(jí)劃分，并通過(guò)二維矩陣法構(gòu)建三大城市群節(jié)能減排潛力的狀態(tài)矩陣(圖7)，從而對(duì)各城市節(jié)能減排路徑進(jìn)行研究。

　　3討論

　　京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角城市群分別位于中國(guó)北部、東部和南部的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，是未來(lái)發(fā)展中最具活力和潛力的區(qū)域。因此，文中測(cè)算了三大城市群53個(gè)城市的全要素能源效率及節(jié)能減排潛力。從全要素能源效率來(lái)看，三大城市群全要素能源效率整體處于較低水平，并且呈現(xiàn)"珠三角>長(zhǎng)三角>京津冀"的發(fā)展格局，這與苑清敏等的研究結(jié)果相符合[26]。

　　從其變動(dòng)趨勢(shì)來(lái)看，三大城市群全要素能源效率在2011年之后呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，與馮博等的觀點(diǎn)相一致[16]，這表明近幾年三大城市群能源利用水平取得一定的進(jìn)展，其中北京、上海、南京、深圳、佛山在研究期間內(nèi)保持了較高的能效水平;從節(jié)能減排潛力來(lái)看，三大城市群節(jié)能潛力與減排潛力整體上處于較高水平，但是減排潛力遠(yuǎn)大于其節(jié)能潛力，這與Wu、Xu、李科等的研究結(jié)論相一致[23-25]。

　　值得注意的是，三大城市群減排潛力在研究期間內(nèi)呈現(xiàn)"波浪型"變動(dòng)趨勢(shì)，變化幅度較大。城市間減排潛力也很大，其中40個(gè)城市的減排潛力高達(dá)80%以上，這充分說(shuō)明三大城市群減排任務(wù)的緊迫性。

　　上述分析蘊(yùn)含的政策啟示主要有:第一，針對(duì)不同城市能源利用水平的實(shí)際情況，制定各城市節(jié)能目標(biāo)，出臺(tái)強(qiáng)有力的能源消費(fèi)政策及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策，著力調(diào)整各城市的投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)，積極改善各城市能源利用水平。第二，加強(qiáng)城市間交流和合作，積極向節(jié)能減排表現(xiàn)較好的城市學(xué)習(xí)并借鑒其成功經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)高能效城市的輻射帶動(dòng)作用，縮小各城市間能源效率的差異。第三，加強(qiáng)減排意識(shí)，加大對(duì)重點(diǎn)城市的政策傾斜力度，嚴(yán)格控制城市污染物的排放，積極探索清潔能源的研發(fā)及使用，加快推進(jìn)減排領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。

　　4結(jié)論

　　(1)三大城市群全要素能源效率整體偏低，并且全要素能源技術(shù)效率與全要素能源相對(duì)效率大致上呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系;53個(gè)城市在研究期間只有廣州一直處在效率前沿面。

　　(2)三大城市群節(jié)能潛力與減排潛力總體上處于較高水平，減排潛力大于其節(jié)能潛力;城市群之間節(jié)能減排潛力存在顯著差異，呈現(xiàn)"京津冀>長(zhǎng)三角>珠三角"的發(fā)展格局;唐山、石家莊、邯鄲、邢臺(tái)、馬鞍山、張家口是節(jié)能的重點(diǎn)城市，而唐山、天津、邯鄲、石家莊、寧波、東莞、邢臺(tái)、張家口是減排的重點(diǎn)城市。

　　(3)三大城市群53個(gè)城市分別落在節(jié)能減排潛力狀態(tài)矩陣的A、B、C區(qū)域;A區(qū)域城市是其他地區(qū)的學(xué)習(xí)標(biāo)桿;B區(qū)域城市可以采取"B→A"的單邊突破式節(jié)能減排路徑;C區(qū)域城市可以選取"C→B→A"或"C→D→A"的漸進(jìn)式節(jié)能減排實(shí)施路徑，也可以選取"C→A"的飛躍式節(jié)能減排實(shí)施路徑。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]李艷梅，張雷.基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進(jìn)角度的內(nèi)蒙古節(jié)能潛力分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2007，21(10):62-67.

　　[2]MaCB，SternDI.China’schangingenergyintensitytrend:Adecompositionanalysis[J].EnergyEconomics，2008，30(3):1037-1053.

　　[3]HuJL，WangSC.Total-factorenergyefficiencyofregionsinChina[J].EnergyPolicy，2006，34(17):3206-3217.

　　[4]史丹，吳利學(xué)，傅曉霞，等.中國(guó)能源效率地區(qū)差異及其成因研究-基于隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)的方差分解[J].管理世界，2008(2):35-43.

　　[5]趙金樓，李根，蘇屹，等.我國(guó)能源效率地區(qū)差異及收斂性分析-基于隨機(jī)前沿分析和面板單位根的實(shí)證研究[J].中國(guó)管理科學(xué)，2013，21(2):175-184.

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